دانلود ترجمه مقاله مدلسازی و ارزیابی بوزدایی ناپیوسته روغن آفتابگردان – مجله الزویر

فهرست موضوعات :

چکیده
۱  مقدمه
۲  مدل انتقال گرما
۳  مقدار D
۱  ۳ تعریف
۲  ۳ ارزیابی
۴  مطالعه موردی خاص
۱  ۴ مواد و روشها
۲  ۴ نتایج و بحث
۵  نتایج

بخشی از ترجمه:

چکیده
در اینجا یک شیوه مهندسی برای ارزیابی دمای روغن در طول بوزدایی ناپیوسته پیشنهاد شده است. این شیوه از مدل شبه پایدار من جمله معادلات انتقال گرمای پایدار برای مراحل زمانی متوالی محاسبه استفاده می کند. شاخص جدید- مقدار De برای ارزیابی کارایی بوزدایی ناپیوسته پیشنهاد شده است. مقدار De معرف و بازتابی از کاهش مولفه فرار کلیدی می باشد. در این راستا مشخص گردید که بهتر این است که از اسید اولئیک به عنوان مولفه ای کلیدی برای ارزیابی بوزدایی روغن آفتابگردان اولئیک در شرایط دمایی پائین – زیر ۲۰۰ درجه سانتی گراد استفاده شود. فرایند بوزدایی روغن آفتابگردان را می توان در صورتی کارآمد قلمداد نمود که مقدار De به رقم   برسد. ازشیوه مهندسی پیشنهاد شده برای ارزیابی مقدار De می توان به عنوان ابزاری برای : (الف) تخمین کارایی شرایط فرایند بکاررفته در حال حاضرو (ب) تعیین مقادیر مجاز برای پارامترهای فرایند استفاده نمود زمانی که طرح فرایند جدیدی ارائه شده باشد.
واژگان کلیدی: بوزدایی ناپیوسته، اسید اولئیک، تقطیر بخار، روغن آفتابگردان، خلاء
۱٫ مقدمه
بوزدایی یکی از مراحل حساس و بحرانی تصفیه به شمار رفته و اثر مهمی بر کیفیت روغن تصفیه شده دارد. اصولاً، تقطیر بخار تحت شرایط خلاء می باشد. هدف این فرایند حذف اجزای بودار فرار نامطلوب در روغن های گیاهی می باشد، یعنی آلدهیدها، کتون ها، کربوهیدرات ها و اسیدهای چرب آزاد. در میان آنها، اسیدهای چرب آزاد سنگین تر دارای پائین ترین فشار بخار بوده و به همین خاطر از لحاظ فراریت ، در درجه اقلیت می باشند. اسیداستریک اشباع شده   با جرم مولکولی  ، اسید پالمیتیک اشباع شده   با جرم مولکولی  ، اسید اولئیک اشباع نشده   با جرم مولکولی   و اسید لینولیک   با جرم مولکولی   بزرگترین موارد مربوطه می باشند زیرا غلظت آنها در روغن آفتابگردان خام و در روغنها قبل از بوزدایی بالاترین و فشار بخار آنها پائین ترین می باشد. روغنهای بوزدایی شده را می توان مخلوطی دوتایی متشکل از تری گلیسریدها ( در عمل غیر فرار) و یک جزء کلیدی – اسید چرب آزاد فرار قلمداد نمود. در مواردی که فرایند بوزدایی در دماهای بیشتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد انجام شده است، از اسید استئاریک آزاد به عنوان یک جزء کلیدی استفاده شده است. هیچ گونه معیاریا شاخصی در ادبیات تخصصی برای ارزیابی کاهش اجزای فرار نامطلوب روغن ذکر نشده است، زمانی که بوزدایی تحت شرایط دمایی متغیر انجام شده باشد. در حال حاضر، سه تیپ بوزدا- ناپیوسته، نیمه پیوسته و پیوسته در عمل مورد استفاده قرار گرفته اند. بوزداهای نیمه پیوسته و پیوسته متناسب با کارخانجات بزرگ می باشند. این بوزداها امکان کاهش زمان اقامت روغن و مصرف بخار رنگ گیر را فراهم می آورند. آنها می توانند به بازیابی گرمایی ۵۰ و ۸۵ درصد دست یابند. بوزداهای ناپیوسته بیشتر مناسب کارخانجات کوچک می باشند علت این امر انعطاف پذیری و هزینه های نصب بسیار پائین آنها می باشد. بخش بزرگی از پالایشگاههای   از موسسات و نهادهای کوچک و متوسطی تشکیل می شوند و به این دلیل بوزداهای ناپیوسته گسترده می باشند. دمای روغن در این بوزداها، در سرتاسر فرایند متغیر بوده و به خاطر پیشینه فنی این پالایشگاههای کوچک، پائین می باشد. بوزدایی ناپیوسته طی دو مرحله انجام می شود: (الف) گرمایش غیر مستقیم تا دمای   و (ب) گرمایش غیر مستقیم در دماهای   تحت شرایط خلاء بالا ( با فشار ماند  ) و تزریق همزمان بخار فوق العاده گرم رنگ گیر. بوزدایی فرایند انتقال گرما و جرم پیچیده ای می باشد. در طول بوزدایی، تعدادی واکنش تجزیه (نزولی) نظیر هیدرولیز تری گلیسریدها و واکنش های ایزومریزاسیون سیس- ترانس اسیدهای چرب آزاد نیز به وقوع می پیوندد. معادله 

بخشی از مقاله انگلیسی

 ۱٫ Introduction

Deodorization is a crucial refining stage with an important effecton the quality of oil refined. Principally, it is a steam distillationunder vacuum. The purpose of this process is the removal ofundesired volatile odoriferous components in vegetable oils,namely aldehydes, ketones, carbohydrates, and free fatty acids.Among them the heavier free fatty acids have the lowest vaporpressure and therefore they are the least volatile components(Bockisch, 1998). The saturated stearic acid C18:0 with a molecularmass of 284.5 Da, the saturated palmitic acid C16:0 with a molecularmass of 256.4 Da, the unsaturated oleic acid C18:1 with a molecularmass of 282.4 Da and linoleic acid C18:2 with a molecular massof 280.4 Da are of the biggest interest because their concentrationsin crude sunflower oil and in the oils before deodorization are thehighest (Vasileva, 2003) and their vapor pressures are the lowest.The deodorized oils can be considered as a binary mixture includingtriglycerides (non-volatile in practice) and a key component – avolatile free fatty acid (Bockisch, 1998). The free stearic acid is usedas a key component in the cases when the deodorization process iscarried out at temperatures exceeding 200 C (Vasileva, 2003). It isnot found any criterion or an index cited in the specialized literaturefor assessing the reduction of undesired volatile componentsof the oil when the deodorization is carried out under variable temperatureconditions.At present, three types of deodorizers – batch, semi-continuousand continuous – are used in the practice. Semi-continuous and continuous deodorizers are best suited for large plants. Thesedeodorizers enable the residence time of oil and the consumptionof stripping steam to be reduced (Brekke, 1980). They can gain aheat recovery up to 50% and 85%, respectively (Carson, 1988).The batch deodorizers are more suitable for small plants becauseof their flexibility and very low instatement costs (Bockisch,1998). A large part of Bulgarian refineries are small and mediumenterprises and for that reason the batch deodorizers are widespread.The temperature of the oil in these batch deodorizers isvariable throughout the process and it is low due to the technicalbackground of these small refineries. Two stages can be specifiedduring the batch deodorization: (i) indirect heating up to temperatures145–۱۶۰ C, and (ii) indirect heating up to temperatures175–۲۱۰ C under high vacuum conditions (with a residual pressure0,3. . .1. . .15 kPa) and a simultaneous injection of strippingsuperheated steam.The deodorization is a complex heat and mass transfer process.During deodorization some degradation reactions such as hydrolysisof triglycerides and cis–trans isomerization reactions of freefatty acids (Ceriani et al., 2008; Kemeny et al., 2001; Tasan andDemirci, 2003) take place as well. The equation of Bailey (1941)for the requirement of stripping steam is recognized all over theworld (Bockisch, 1998; Brekke, 1980; Gavin, 1978; Leniger andBeverloo, 1975; Molchanov, 1965). The vaporization efficiency includedin this equation can be determined more accurately if theapproach presented by Ceriani and Meirelles (2005), Decap et al.(2004) and MacFarland et al. (1972) is taken into consideration.Dijksra (1999) showed that Bailey’s equation is eligible for batchand crow-flow deodorizing systems but it is not suitable for evaluationof the stripping requirement of countercurrent continuous deodorizing systems. He advanced a new equation for determiningthe stripping requirement of countercurrent deodorizers as thenumber of mass transfer units were taken into consideration. Themass transfer during batch and continuous deodorizers were simulatedby Ceriani and Meirelles(2004b,c). They applied a differentialdistillation model as vapor–liquid equilibria of fat system (triacylglycerides,diacylglycerols, monoacylglycerols, free fatty acids, etc.)were described by group contribution equations for vapor pressuresand activity coefficients. These excellent contributions applieda sophisticated set of equations with a large number (over10) of empirical coefficients. So, these approaches are more suitablefor scientific investigations and the process design of continuousdeodorization processes.The heat transfer during deodorization is also complicated andit is difficult to be modelled by more sophisticated techniques dueto the following reasons: First, there are not sufficient and detailedinvestigations on the heat transfer in viscous liquids, such as oils,by means of a free convection in apparatuses without mechanicalstirring. Second, there is a heat transfer in two-phase systemincluding liquid oil and steam superheated during the second stageof the process.The objectives of the present paper were to propose (i) a simplifiedengineering approach for predicting the oil temperature duringbatch deodorization; (ii) a dimensionless index for assessingthe reduction of undesired components in vegetable oils; and (iii)an engineering approach for evaluating this index as the temperaturehistory of the oil, the process pressure and the mass flow ofstripping steam are taken into consideration. 2. Model of heat transferA quasi-steady energy balance model for simulating the heattransfer in vegetable oil was employed. The unsteady heat transferwas described by a sequence of short regular time intervals Dt (ofthe order of seconds). The heat transfer during each time intervalwas considered as steady. Moreover, the temperature field of theoil throughout apparatus’ volume was assumed as uniform foreach time interval.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد

خرید نسخه پاورپوینت این مقاله جهت ارائه